Bộ ổn áp mạnh mẽ tự làm: sơ đồ mạch + hướng dẫn lắp ráp từng bước

Làm ổn áp tự chế là một việc làm khá phổ biến.Tuy nhiên, phần lớn, các mạch điện tử ổn định được tạo ra được thiết kế cho điện áp đầu ra tương đối thấp (5-36 volt) và công suất tương đối thấp. Các thiết bị này được sử dụng như một phần của thiết bị gia dụng, không hơn thế nữa.

Chúng tôi sẽ cho bạn biết cách chế tạo một bộ ổn áp mạnh mẽ bằng chính đôi tay của bạn. Bài viết chúng tôi đề xuất mô tả quy trình sản xuất một thiết bị làm việc với điện áp mạng 220 volt. Dựa trên lời khuyên của chúng tôi, bạn có thể tự mình xử lý việc lắp ráp mà không gặp vấn đề gì.

Ổn định điện áp hộ gia đình

Mong muốn cung cấp điện áp ổn định cho mạng lưới hộ gia đình là một hiện tượng hiển nhiên. Cách tiếp cận này đảm bảo sự an toàn của các thiết bị đang sử dụng, thường đắt tiền và luôn cần thiết trong trang trại. Và nhìn chung, hệ số ổn định chính là chìa khóa để tăng độ an toàn trong quá trình vận hành lưới điện.

Thường được mua cho mục đích gia đình chất ổn định cho nồi hơi gas, việc tự động hóa đòi hỏi phải kết nối với nguồn điện, cho tủ lạnh, thiết bị bơm, hệ thống phân chia và người tiêu dùng tương tự.

Kiểu dáng công nghiệp của bộ ổn áp điện lưới, dễ mua trên thị trường.Phạm vi của các thiết bị như vậy là rất lớn, nhưng bạn luôn có cơ hội thực hiện thiết kế của riêng mình

Vấn đề này có thể được giải quyết bằng nhiều cách khác nhau, trong đó đơn giản nhất là mua một bộ ổn áp mạnh được sản xuất công nghiệp.

Ưu đãi ổn áp có rất nhiều trên thị trường thương mại. Tuy nhiên, các lựa chọn mua hàng thường bị giới hạn bởi giá thành của thiết bị hoặc các yếu tố khác. Theo đó, một giải pháp thay thế cho việc mua hàng là tự lắp ráp bộ ổn áp từ các linh kiện điện tử có sẵn.

Miễn là bạn có các kỹ năng và kiến ​​thức phù hợp về lắp đặt điện, lý thuyết về kỹ thuật điện (điện tử), mạch nối dây và các bộ phận hàn, bộ ổn áp tự chế có thể được triển khai và sử dụng thành công trong thực tế. Có những ví dụ như vậy.

Thiết bị ổn định được làm bằng tay của chính bạn từ các bộ phận vô tuyến có sẵn và rẻ tiền có thể trông giống như thế này. Khung và vỏ có thể được chọn từ các thiết bị công nghiệp cũ (ví dụ: từ máy hiện sóng)

Giải pháp mạch ổn định lưới điện 220V

Khi xem xét các giải pháp mạch khả thi để ổn định điện áp, có tính đến công suất tương đối cao (ít nhất 1-2 kW), cần lưu ý đến sự đa dạng của công nghệ.

Có một số giải pháp mạch xác định khả năng công nghệ của thiết bị:

• chất sắt;
• điều khiển bằng servo;
• điện tử;
• biến tần

Lựa chọn tùy chọn nào tùy thuộc vào sở thích của bạn, vật liệu lắp ráp có sẵn và kỹ năng làm việc với thiết bị điện.

Tùy chọn số 1 - mạch cộng hưởng sắt

Để tự sản xuất, tùy chọn mạch đơn giản nhất dường như là mục đầu tiên trong danh sách - mạch cộng hưởng sắt. Nó hoạt động bằng cách sử dụng hiệu ứng cộng hưởng từ.

Sơ đồ khối của bộ ổn định đơn giản được chế tạo trên cơ sở cuộn cảm: 1 – phần tử điều tiết thứ nhất; 2 – phần tử ga thứ hai; 3 – tụ điện; 4 – phía điện áp đầu vào; 5 – phía điện áp đầu ra

Thiết kế của bộ ổn định chất sắt từ đủ mạnh có thể được lắp ráp chỉ bằng ba yếu tố:

1. Van tiết lưu 1.
2. Van tiết lưu 2.
3. Tụ điện.

Tuy nhiên, sự đơn giản trong tùy chọn này đi kèm với rất nhiều bất tiện. Thiết kế của một bộ ổn định mạnh mẽ, được lắp ráp bằng mạch cộng hưởng sắt, hóa ra rất to, cồng kềnh và nặng.

Tùy chọn #2 - biến áp tự ngẫu hoặc truyền động servo

Trên thực tế, chúng ta đang nói về một mạch sử dụng nguyên lý máy biến áp tự ngẫu. Việc chuyển đổi điện áp được thực hiện tự động bằng cách điều khiển một bộ biến trở, thanh trượt của nó sẽ di chuyển bộ truyền động servo.

Đổi lại, bộ truyền động servo được điều khiển bằng tín hiệu nhận được, chẳng hạn như từ cảm biến mức điện áp.

Sơ đồ của một thiết bị truyền động servo, việc lắp ráp thiết bị này sẽ cho phép bạn tạo ra một bộ ổn áp mạnh mẽ cho ngôi nhà hoặc ngôi nhà nông thôn của bạn. Tuy nhiên, phương án này được coi là lỗi thời về mặt công nghệ

Thiết bị loại rơle hoạt động theo cách gần giống nhau, với điểm khác biệt duy nhất là tỷ số biến đổi thay đổi, nếu cần, bằng cách kết nối hoặc ngắt kết nối các cuộn dây tương ứng bằng rơle.

Các mạch loại này trông phức tạp hơn về mặt kỹ thuật, nhưng đồng thời chúng không cung cấp đủ độ tuyến tính của sự thay đổi điện áp. Được phép lắp ráp rơle hoặc thiết bị truyền động servo theo cách thủ công.Tuy nhiên, sẽ khôn ngoan hơn nếu chọn phương án điện tử. Chi phí công sức và tiền bạc gần như giống nhau.

Tùy chọn số 3 - mạch điện tử

Việc lắp ráp một bộ ổn định mạnh mẽ bằng cách sử dụng mạch điều khiển điện tử với nhiều loại linh kiện vô tuyến đang được bán trở nên hoàn toàn có thể. Theo quy định, các mạch như vậy được lắp ráp trên các linh kiện điện tử - triac (thyristor, bóng bán dẫn).

Một số mạch ổn áp cũng đã được phát triển, trong đó các bóng bán dẫn hiệu ứng trường điện được sử dụng làm công tắc.

Sơ đồ khối mô-đun ổn định điện tử: 1 – các cực đầu vào của thiết bị; 2 – bộ điều khiển triac cho cuộn dây máy biến áp; 3 – bộ vi xử lý; 4 – thiết bị đầu cuối đầu ra để kết nối tải

Khá khó để sản xuất một thiết bị mạnh mẽ hoàn toàn dưới sự điều khiển điện tử bằng bàn tay của một người không chuyên, tốt hơn là mua một thiết bị làm sẵn. Trong vấn đề này, bạn không thể làm được nếu không có kinh nghiệm và kiến ​​​​thức trong lĩnh vực kỹ thuật điện.

Nên xem xét phương án này để sản xuất độc lập nếu có mong muốn mạnh mẽ chế tạo bộ ổn định, cộng với kinh nghiệm tích lũy của một kỹ sư điện tử. Hơn nữa trong bài viết, chúng ta sẽ xem xét thiết kế của một thiết kế điện tử phù hợp để tự làm nó.

Hướng dẫn lắp ráp chi tiết

Mạch điện đang được xem xét để tự sản xuất là một lựa chọn lai vì nó liên quan đến việc sử dụng máy biến áp kết hợp với thiết bị điện tử. Máy biến áp trong trường hợp này được sử dụng trong số những máy biến áp được lắp đặt trong TV của các mẫu cũ hơn.

Đây gần như là loại máy biến áp điện mà bạn sẽ cần để thiết kế bộ ổn áp tự chế. Tuy nhiên, không thể loại trừ việc lựa chọn các phương án khác hoặc tự cuộn dây.

Đúng, theo quy định, các máy thu TV đã lắp đặt máy biến áp TS-180, trong khi bộ ổn định yêu cầu ít nhất TS-320 để cung cấp tải đầu ra lên tới 2 kW.

Bước #1 - làm thân ổn định

Để làm thân thiết bị, bất kỳ hộp phù hợp nào làm bằng vật liệu cách điện - nhựa, textolite, v.v. Tiêu chí chính là có đủ không gian để đặt máy biến áp, bảng điện tử và các bộ phận khác.

Cũng có thể làm phần thân từ các tấm sợi thủy tinh bằng cách buộc chặt các tấm riêng lẻ bằng các góc hoặc theo cách khác.

Được phép chọn vỏ từ bất kỳ thiết bị điện tử nào phù hợp để đặt tất cả các bộ phận làm việc của mạch ổn định tự chế. Bạn cũng có thể tự lắp ráp vỏ máy, chẳng hạn như từ các tấm sợi thủy tinh

Hộp ổn định phải được trang bị các rãnh để lắp đặt công tắc, giao diện đầu vào và đầu ra, cũng như các phụ kiện khác do mạch cung cấp như bộ phận điều khiển hoặc chuyển mạch.

Trong vỏ được sản xuất, bạn cần có một tấm đế để bảng điện tử sẽ “nằm” trên đó và máy biến áp sẽ được cố định. Tấm này có thể được làm bằng nhôm, nhưng cần cung cấp chất cách điện để gắn bảng điện tử.

Bước # 2 - làm bảng mạch in

Ở đây, ban đầu bạn sẽ cần thiết kế bố cục để đặt và kết nối tất cả các bộ phận điện tử theo sơ đồ mạch điện, ngoại trừ máy biến áp. Sau đó, một tấm giấy bạc PCB được đánh dấu dọc theo bố cục và dấu vết đã tạo sẽ được vẽ (in) trên mặt của giấy bạc.

Tiếp theo, bảng được khắc bằng giải pháp thích hợp (kỹ sư điện tử nên làm quen với phương pháp khắc bảng).

Bạn có thể làm một bảng mạch in cho bộ ổn định bằng các phương pháp khá hợp lý tại nhà. Để làm điều này, bạn cần chuẩn bị một khuôn tô và một bộ công cụ để khắc trên giấy bạc PCB

Bản in của hệ thống dây điện thu được theo cách này được làm sạch, đóng hộp và tất cả các thành phần vô tuyến của mạch được lắp đặt, sau đó là hàn. Đây là cách sản xuất bảng điện tử của bộ ổn áp mạnh mẽ.

Về nguyên tắc, bạn có thể sử dụng dịch vụ khắc PCB của bên thứ ba. Dịch vụ này có giá khá phải chăng và chất lượng của “signet” cao hơn đáng kể so với phiên bản tại nhà.

Bước # 3 - lắp ráp bộ ổn áp

Một bảng mạch được trang bị các bộ phận vô tuyến được chuẩn bị để nối dây bên ngoài. Đặc biệt, các đường truyền thông bên ngoài (dây dẫn) với các phần tử khác - máy biến áp, công tắc, giao diện, v.v. đều được xuất ra từ bo mạch.

Một máy biến áp được lắp đặt trên tấm đế của vỏ, bảng mạch điện tử được kết nối với máy biến áp và bảng mạch được cố định vào chất cách điện.

Một ví dụ về bộ ổn áp loại rơle tự chế, được sản xuất tại nhà, được đặt trong vỏ của một thiết bị đo công nghiệp đang xuống cấp

Tất cả những gì còn lại là kết nối các phần tử bên ngoài được gắn trên vỏ với mạch điện, lắp bóng bán dẫn chính vào bộ tản nhiệt, sau đó cấu trúc điện tử đã lắp ráp được bao phủ bởi vỏ. Bộ ổn áp đã sẵn sàng. Bạn có thể bắt đầu thiết lập bằng cách thử nghiệm thêm.

Nguyên lý hoạt động và thử nghiệm tự chế

Bộ phận điều chỉnh của mạch ổn định điện tử là một bóng bán dẫn hiệu ứng trường mạnh loại IRF840.Điện áp xử lý (220-250V) đi qua cuộn sơ cấp của máy biến áp điện, được chỉnh lưu bằng cầu diode VD1 và đi đến cực tiêu của bóng bán dẫn IRF840. Nguồn của cùng một thành phần được kết nối với điện thế âm của cầu diode.

Sơ đồ của bộ ổn định công suất cao (lên đến 2 kW), trên cơ sở đó một số thiết bị đã được lắp ráp và sử dụng thành công. Mạch cho thấy mức độ ổn định tối ưu ở tải quy định, nhưng không cao hơn

Phần của mạch, bao gồm một trong hai cuộn dây thứ cấp của máy biến áp, được tạo thành bởi bộ chỉnh lưu diode (VD2), chiết áp (R5) và các phần tử khác của bộ điều chỉnh điện tử. Phần mạch này tạo ra tín hiệu điều khiển được gửi đến cổng của bóng bán dẫn hiệu ứng trường IRF840.

Trong trường hợp điện áp nguồn tăng, tín hiệu điều khiển sẽ hạ thấp điện áp cổng của bóng bán dẫn hiệu ứng trường, dẫn đến đóng công tắc. Theo đó, tại các tiếp điểm kết nối tải (XT3, XT4), khả năng tăng điện áp bị hạn chế. Mạch hoạt động ngược lại trong trường hợp điện áp nguồn giảm.

Việc thiết lập thiết bị không đặc biệt khó khăn. Ở đây bạn sẽ cần một đèn sợi đốt thông thường (200-250 W), đèn này cần được kết nối với các đầu ra của thiết bị (X3, X4). Tiếp theo, bằng cách xoay chiết áp (R5), điện áp tại các cực được đánh dấu sẽ được đưa về mức 220-225 volt.

Tắt bộ ổn định, tắt đèn sợi đốt và bật thiết bị ở mức đầy tải (không cao hơn 2 kW).

Sau 15-20 phút hoạt động, thiết bị lại tắt và nhiệt độ bộ tản nhiệt của bóng bán dẫn chính (IRF840) được theo dõi. Nếu độ nóng của tản nhiệt đáng kể (trên 75°) thì bạn nên chọn tản nhiệt mạnh hơn.

Nếu quy trình sản xuất bộ ổn định có vẻ quá phức tạp và không hợp lý theo quan điểm thực tế, bạn có thể tìm và mua một thiết bị do nhà máy sản xuất mà không gặp vấn đề gì. Quy tắc và tiêu chí chọn ổn áp cho 220 V được đưa ra trong bài viết đề nghị của chúng tôi.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Video dưới đây xem xét một trong những thiết kế khả thi cho bộ ổn định tự chế.

Về nguyên tắc, bạn có thể lưu ý phiên bản này của thiết bị ổn định tự chế:

Có thể lắp ráp một khối ổn định điện áp nguồn bằng tay của chính bạn. Điều này được xác nhận bởi nhiều ví dụ trong đó những người vô tuyến nghiệp dư có ít kinh nghiệm đã phát triển khá thành công (hoặc sử dụng một cái hiện có), chuẩn bị và lắp ráp một mạch điện tử.

Thường không có khó khăn gì trong việc mua các bộ phận để chế tạo bộ ổn định tự chế. Chi phí sản xuất thấp và đương nhiên sẽ tự chi trả khi thiết bị ổn định được đưa vào hoạt động.

Vui lòng để lại bình luận, đặt câu hỏi, đăng ảnh liên quan đến chủ đề bài viết ở khối bên dưới. Hãy cho chúng tôi biết cách bạn lắp ráp bộ ổn áp bằng tay của chính mình. Chia sẻ thông tin hữu ích có thể hữu ích cho những kỹ sư điện mới vào nghề truy cập trang web.